Encapsulación de un Consorcio Microbiano con Actividad Promotora de Crecimiento Vegetal (PGPM) en una Matriz de Almidón de Yuca y Alginato

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El uso de microorganismos promotores de crecimiento vegetal (PGPM) son la alternativa actual para mejorar la producción agrícola. De esta manera, El objetivo de este trabajo de investigación fue evaluar la encapsulación de un consorcio microbiano con actividad PGPM a partir de alginato y almidón de yuca. Para tal fin, se realizó la encapsulación de las bacterias TSEBT 01-01, TSEBT 05-01 y el hongo TSPHP 04-01 utilizando como material de soporte el alginato a una concentración de 1% y el almidón de yuca variando su concentración ente 5 y 15%. Posteriormente, se realizaron pruebas de forma, tamaño y peso para establecer qué relación de alginato y almidón de yuca les confería uniformidad a las perlas. Para establecer la cantidad de microorganismos viables dentro de las perlas se realizó un conteo directo en cámara de Neubauer. Finalmente, se sometieron los microorganismos encapsulados a luz UV durante 60 segundos para establecer si su morfología macroscópica y su actividad PGPM se veía afectada por la radiación. Se encontró que la bacteria TSEBT 01-01 mantenía su actividad fijadora de nitrógeno y el hongo TSPHP 04-01 su actividad solubilizadora de fosfato. De acuerdo con lo anterior, se concluye que, el almidón de yuca a cualquier concentración permite la formación de estructuras con el alginato, donde a una concentración de almidón de 15% no se evidencian cambios de forma o tamaño mostrándose como una alternativa de protección para los microorganismos evaluados.

The use of microorganisms that promote plant growth are the current alternative for optimization in crops with the potential to positively affect plant growth. In this way, the objective of this research was to evaluate the encapsulation of a microbial consortium with plant growth promoting activity from alginate and yucca starch. For this purpose, the encapsulation of the bacteria TSEBT 01-01, TSEBT 05-01 and the fungus TSPHP 04-01 was carried out using alginate at a concentration of 1% as support material and yucca starch varying its concentration between 5 and 15%. Subsequently, shape, size and weight tests were carried out to establish which ratio of alginate and yucca starch conferred uniformity to the pearls. To establish the quantity of viable microorganisms within the beads, a count was performed using the neubauer technique. Finally, the previously encapsulated microorganisms were subjected to UV light for 60 seconds to establish if their macroscopic morphology and their enzymatic capacities were affected by radiation. The bacterium TSEBT 01-01 was found to maintain its nitrogen fixing activity and the fungus TSPHP 04-01 its phosphate solubilizing activity. In accordance with the above, it is concluded that yucca starch at any concentration allows the formation of structures with alginate, where at a starch concentration of 15% no changes in its shape or size are expected, conferring it to be a protective barrier. to microorganisms.

Pregrado

Microbiólogo Industrial

1 ed.

Introducción .................................................................................................................................. 18 1. Planteamiento del Problema ..................................................................................................... 20 2. Justificación .............................................................................................................................. 22 3. Marco Teórico ........................................................................................................................... 24 3.1 Microorganismos Promotores de Crecimiento Vegetal (PGPM) ........................................ 24 3.1.1 Mecanismos para la Promoción de Crecimiento Vegetal Mediada por PGPM ........... 24 3.1.1.1 Bacterias Promotoras de Crecimiento Vegetal. ..................................................... 25 3.1.1.2 Rizobacterias Solubilizadores de Fosfato. ............................................................. 26 3.1.1.3 Rizobacterias Fijadoras de Nitrógeno. ................................................................... 27 3.1.1.4 Rizobacterias Productoras de Fitorreguladores. .................................................... 27 3.2 Producción de Inoculantes Microbianos ............................................................................. 28 3.2.1 Técnicas de Inmovilización .......................................................................................... 29 3.2.2 Encapsulación de Microorganismos ............................................................................. 29 3.2.3 Método de Extrusión o Goteo ....................................................................................... 30 3.3 Matrices Poliméricas Orgánicas .......................................................................................... 31 3.3.1 Alginato ........................................................................................................................ 31 3.3.2 Almidón ........................................................................................................................ 32 3.3.2.1 Almidón de Yuca. .................................................................................................. 33 3.3.2.1.1 Gelatinización. ................................................................................................ 34 3.3.2.1.2 Polímeros Biodegradables. .............................................................................. 34 4. Marco Referencial ..................................................................................................................... 36 5. Marco Legal .............................................................................................................................. 39 6. Hipótesis ................................................................................................................................... 40 7. Objetivos ................................................................................................................................... 41 7.1 Objetivo General ................................................................................................................. 41 7.2 Objetivos Específicos .......................................................................................................... 41 8. Metodología .............................................................................................................................. 42 8.1 Ubicación ............................................................................................................................ 42 8.2 Manipulación de Microorganismos de Referencia ............................................................. 42 8.3 Preparación del Inóculo ....................................................................................................... 43 8.3.1 Preparación de las Soluciones de los Polímeros Almidón Yuca - Alginato ................. 43 8.3.2 Encapsulación de Microorganismos en la Matriz de Alg-Almidón .....44 8.4 Pruebas de Viabilidad de las Matrices de Alginato-Almidón de Yuca Encapsuladas ........ 45 8.4.1 Prueba de la Forma y Tamaño ...................................................................................... 45 8.4.2 Determinación de la Concentración Microbiana Obtenida Después de la Encapsulación ........................................................................................................................ 46 8.4.3 Evaluación de Viabilidad Mediante Exposición Luz Ultravioleta ............................... 46 8.4.3.1 Concentración Microbiana Viable Después de Exposición UV. ........................... 46 8.4.3.2 Evaluación de la Capacidad Promotora de Crecimiento Vegetal. ......................... 47 8.4.3.3 Prueba de Fijación de Nitrógeno. .......................................................................... 48 8.4.3.4. Prueba de Solubilizadores de Fosfato. .................................................................. 48 9. Resultados y Discusión ............................................................................................................. 49 9.1 Pruebas de Viabilidad de las Matrices de Alginato-Almidón de Yuca Encapsuladas ........ 49 9.1.1 Pruebas de la Forma y Peso de las Matrices ................................................................. 49 9.1.2 Recuento de la Concentracion Microbiana Obtenida por Perla Despues de la Encapulación ......................................................................................................................... 57 9.2 Concentración Microbiana Viable Después de Exposición UV ......................................... 59 9.2.1 Crecimiento Microbiano Viable Después de Exposición UV ...................................... 59 9.3 Verificación de Forma Cualitativa la Capacidad Promotora del Crecimiento Vegetal ...... 62 9.3.1 Capacidad Fijadora de Nitrógeno ................................................................................. 62 9.3.2 Solubilizadores de Fosfato............................................................................................ 65 10. Conclusiones ........................................................................................................................... 68 11. Recomendaciones ................................................................................................................... 69 Referencias Bibliográficas ............................................................................................................ 70 Apéndices ...................................................................................................................................... 81